新能源对电网调度管理的影响分析
2016-05-30刘洋
【摘要】在知识经济时代下,不同领域、行业的大规模开发利用出现了石化能源危机、环境危机。随之,以石化能源为基点的工业文明已陷入到困境中,新一轮能源变革在全球范围内兴起。风能、太阳能等被广泛应用到电网建设中,对电网调度管理造成了一定的影响。为此,需要进一步优化完善电网调度管理,更好地发挥新能源多样化的作用,使电网的运行更加安全、稳定,实现最大化的经济效益、社会效益、生态效益。
【关键词】新能源;电网调度管理;影响
随着社会不断进步,经济日益发展,不同领域、行业的用电需求量日益增加。而这种供不应求的局面严重影响人们的工作、生活,特别是在用电高峰期。需要充分考虑主客观因素,不断扩大发电厂的规模、数量,满足人们各方面的需求。还需要优化管理电网调度,保证电网的安全、稳定运行,缓解用电紧张情况。而新能源的应用犹如一把双刃剑,电力事业在迎来发展机遇的同时,也需要面对相关方面的挑战,不断优化电网调度管理,解决存在的问题。以此,不断推动我国电力事业向前发展。
一、传统电网调度管理特征
就传统电网调度管理而言,具有多样化的特点。在1993年国务院颁布的《电网调度管理条例》中,比如,任何单位、个人都不能超计划分配、使用电力和电量。在运行过程中,发电厂必须以调度机构实行的调度计划为基点,规定的电压范围操作,合理调整对应的功率、电压。在1994年颁发的《電网调度管理条例实施办法》中,比如,要不断提高、发挥本电网内发能力、供电设备运行能力,满足本电网各方面的用电需求。比如,从本电网已有的实际情况出发,优化利用一次能源,在减少配电网运行成本的基础上,降低发电能源消耗率、网损率。在调度规程方面,需要不断优化电网运行方式,设备检修管理等。
二、当前新能源的发展趋势
1、太阳能
在地球上,太阳能是其最根本的能源,每秒钟照射到地球上的能量相当于五百万吨煤,其应用范围非常广泛,比如,发电、采暖、淡化海水,太阳能热水器在我国的应用非常广泛,其产生量、使用量都居世界前列。和生物质能发电等相比,太阳能发电具有多样化的优点,比如,充分清洁性、绝对安全性、广泛性,而这都是其它能源无法比拟的,在长期能源战略中占据重要位置。在国家政策大力扶持下,太阳能发电处于飞速发展中,特别是光伏产业,在2015年,已提出新的发展目标,其发电总装机容量要超过3500万kW。以安徽为例,其太阳能年发电量几乎占全省年发电量的0.15%。
2、风能
风能是在太阳辐射作用下流动形成的,和其它能源相比,风能的储藏量非常大,是水能的十倍,分布非常广泛,属于可再生能源,在交通不便、远离电网主干线的地区,风能扮演着关键性角色。当下,风力发电是风能最常见的利用形式,而水平轴风机是风力发电的核心机型。风力发电也处于飞速发展中,蒙西、甘肃、吉林等地区风力发电站用电量比例等方面已处于世界领先水平。以2013年为例,风电发电量931亿kW.h, 同比增长37%,较风电并网容量增速高16个百分点。下面是风力发电的出力曲线示意图。
三、新能源发展对电网调度管理的影响
在新能源应用过程中,对电网调度管理产生了重大的影响。一是:风力发电的影响。由于风电的随机性、不可控性非常大,风电场属于波动型电源,极其不稳定,也属于间歇型。在风力发电过程中,大规模风电机组的应用对电网调度管理造成了多方面的影响,比如,系统暂态稳定、联络线的控制。二是:太阳能发电的影响。在太阳能应用过程中,负荷中心光伏需要和对应的中低压配电网相连,导致配电系统运行变得极其复杂,特别是控制、管理方面,严重影响配电网的具体规划、运行控制。在系统保护方面,分布式电源的应用使配电网潮流具有双向性特点,配断网在故障、非正常运行情况下,必须保证整个线路系统安全、稳定运行。但如果采用的分布式发电技术不同,很有可能会对故障电流、保护判据产生不同的影响。在规划设计方面,需要解决一系列的问题,比如,配电网络、分布式电源优化问题、预测空间负荷。在系统控制方面,比如,分布式电源自身具有的特点,使电压、频率控制难度大大增加。比如,在配电网运行中,负荷波动对电源输出的影响非常大,而相对冲击却很小。
四、应对措施
从整体上,新能源由两种类型组成,分布式能源、集中式能源,需要分别接入35kV、110KV,需要以技术、管理两个方面为切入点,采取可行的措施进行优化完善。第一、技术层面。就集中式能源来说,可以从这几个方面入手,解决存在的问题。首先,不断提高发电功率的预测水平,充分利用数值气象信息进行预测,发现存在的问题。其次,优化利用储能技术,即利用大规模电池、抽水蓄能来储能,减少风力发电在计划管理方面的影响。最后,构建可行的互联电网,借助电网裕度,抵消对应的风电波动,还能实现资源的优化配置。就分布式能源而言,可以采用配电网检修负荷转移方法,保护配电网。第二、管理层面。充分考虑各方面因素,不断优化完善已有的计划管理模式,满足新能源各方面的要求,需要以传统电网调度管理为基点,不断强化中、低压电网管理形式。同时,配电网调度管理要向能源互联网方面转变,不断满足各方面的客观要求。
五、结束语
总而言之,在应用新能源的过程中,要全方位分析其对电网调度管理各方面的影响,采取有效的对策,解决存在的问题。以此,使新能源能够更好的发挥自身的作用,使电网能够处于安全、稳定运行中,更好地服务于社会大众,具有较好的经济效益、社会效益。
参考文献
[1]肖伟.新能源发电现状及其未来发展趋势分析[J].中国城市经济,2011,27:285-286.
[2]汪胜和.新能源对电网调度管理的影响分析[J].安徽电力,2014,03:50-53+62.
[3]徐奇山.对电网调度运行管理的探讨[J].科技资讯,2011,06:141.
作者简介
刘洋(1986—),男,蒙古族,内蒙古呼和浩特人,本科,调度员,研究方向:调控一体化、电网调度。